巖土工程勘察報告在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木與建筑工程系，四川 南充 637131

1 工程勘察

巖土工程的勘察報告對結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計發(fā)展著關(guān)鍵的指導(dǎo)性作用，要想較為完善的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計，則必須具有準(zhǔn)確真實的巖土勘察報告并且對報告具有深入且正確的認(rèn)識和了解。

進行巖土工程勘察工作的目的是整理并實地測量出完整的巖土工程資料以及施工設(shè)計需要的一系列數(shù)據(jù)；在就建筑地基的情況作出對巖土工程的相關(guān)評價，進一步針對可能出現(xiàn)的問題做出解決方案，在一個建設(shè)工程中屬于十分重要的過程。因為巖土工程勘察時主要針對的是在自然中形成的巖土體，是一種自然長期產(chǎn)生的物質(zhì)，但是因為要在該地區(qū)修建建筑物，但長期形成的地質(zhì)巖土層的性質(zhì)及力學(xué)性質(zhì)埋于地下，我們?nèi)庋鄄荒芩?，而且部分的地質(zhì)環(huán)境經(jīng)常會被多種復(fù)雜且多變的因素影響。要注意到身處在不同地質(zhì)時代的巖層，它們歷經(jīng)長期不同的地質(zhì)作用，所產(chǎn)生的形態(tài)也是各不相同的，極其復(fù)雜，而且?guī)r層在空間的發(fā)育也是不相同的，這也使得很多區(qū)域的地質(zhì)狀況難以預(yù)估［1］。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計前，認(rèn)真全面的對工程所在區(qū)域的地質(zhì)狀況進行勘察了解，尤其是結(jié)構(gòu)地下主要持力層相關(guān)狀況以土力學(xué)性質(zhì)，給工程結(jié)構(gòu)好充足的技術(shù)資料。

1.1 可行性研究勘察

其實從現(xiàn)實的實際情況來看，結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)人員在工程進行時一般很少有機會接觸到可行性研究勘察，進行勘察時一定要根據(jù)場址方案上面的要求工作，要確保工作的進行是完全按照《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001 進行的，尤其出現(xiàn)比較場地穩(wěn)定性以及適宜性，并進行合理的地質(zhì)評價，設(shè)計出方案，可行性研究勘察在運用在個別時候是相當(dāng)有意義的。

可行性研究勘察目的在于對于準(zhǔn)備建造的地區(qū)其穩(wěn)定性以及是否適合間雜建筑針對性提出以減，建造的場地必須要滿足這些要求，要先對該地的所有地形情況，巖石情況有答題的了解，并準(zhǔn)備好充足的資料數(shù)據(jù)。結(jié)合整理出來的資料，再進行實地的考察工作，對當(dāng)?shù)氐乃?、地質(zhì)條件有著完整的認(rèn)識，各個細(xì)節(jié)都不能放過，得到詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息，如果需要建筑的地區(qū)有著構(gòu)造很復(fù)雜的地形結(jié)構(gòu)，之前查閱的資料無法滿足實際勘察的需要，那么就必須進行深層的工程地質(zhì)的測繪工作。

在場址選取時，注意盡量避免經(jīng)過這些區(qū)域：（1）位于地震斷裂帶的區(qū)域，且屬于8 度或9 度。（2）經(jīng)歷了開采嚴(yán)重過度的地下礦床以及礦區(qū)。（3）受到洪水影響的區(qū)域。尤其是對于一些重大的工程，必須在事先采用可行性研究勘察，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計人員進行區(qū)域評斷的依據(jù)，但是如果發(fā)現(xiàn)可行性研究勘察不能夠滿足設(shè)計需要，就要再次進行詳細(xì)勘察。

1.2 初步勘察

初步勘察是最基本簡單的勘察，主要是針對建筑的建造地區(qū)進行科學(xué)選擇，設(shè)計出合理的建筑總平面圖，給出實際建筑時需要用的建議，從而給建筑物的初步設(shè)計貢獻自己的力量，有利于后續(xù)的詳細(xì)勘察工作的展開。

初步勘察的主要內(nèi)容：初步勘察應(yīng)對場地內(nèi)擬建建筑地段的穩(wěn)定性做出評價，并進行下列內(nèi)容的勘察，對于即將建筑的工程文件仔細(xì)研究到位，并準(zhǔn)備好工程地質(zhì)和和當(dāng)?shù)氐貐^(qū)的相關(guān)地形圖；要對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、地下水的儲藏特點和位置有著一定認(rèn)知；如果要建造的場地有著不適宜建筑的地形特點，需要進一步的分析其成因，以及解決的方法不；如果當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)防烈度等于或大于6 度的場地，要引起足夠的重視，并且要將詞條列在勘測報告中，仔細(xì)進行評判；處于季節(jié)性凍土的地區(qū)，不能忽視當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)深度，要詳細(xì)進行表述；要對當(dāng)?shù)氐乃⑼粮g性做出基本的評判；面對高層建筑，也要對其地基和支護等問題進行談?wù)?，并給出初步的評價。

初步勘察在后期的結(jié)構(gòu)初步設(shè)計中有著重要作用?，F(xiàn)在建筑工程的設(shè)計周期都比較短在詳細(xì)勘察階段，時間是非常緊促的，很難有充足的時間與精力進行解決。因而初步設(shè)計前，初步勘察必須要做到位，這樣才能使得后期的詳勘工作進展更為順利。

1.3 詳細(xì)勘察

詳細(xì)勘察的工作更為復(fù)雜，總體上說在進行詳細(xì)勘探時，要滿足下面的規(guī)定：勘探的路線選擇一定要嚴(yán)格根據(jù)建筑物的軸線進行布置，并保持各個勘探點之間的距離符合規(guī)定內(nèi)的距離要求；關(guān)于勘探孔的深度一方面要在規(guī)范之內(nèi)，另一方面一旦出現(xiàn)基礎(chǔ)底面之下的持力層厚度與規(guī)定不吻合時，就需要有部分或者是所有勘探孔按規(guī)范的要求進行加深；當(dāng)在預(yù)期內(nèi)的深度中發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)洞體，并且該洞體有極大可能對地基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響時，那么鉆入到洞底的基巖面下不得低于2m，尤其是在必要時，必須要將洞體范圍進行確認(rèn)；物理探測必須要依據(jù)其物性條件來選取更為合理科學(xué)的方法，而且針對異常點需要使用鉆探進行深度驗證，一旦查找出有可能對工程產(chǎn)生不利影響的洞體時，一定要對勘探點進行加密；只要是工作人員能夠進入的洞體，都需要進入洞中進行勘查，如果是人員禁止進入的，應(yīng)該選取井下電視等方式來對洞內(nèi)情況進行探測。

詳細(xì)勘察包含以下方面：準(zhǔn)備好完整的建筑總平面圖以及所有有關(guān)該建造地區(qū)的地質(zhì)性質(zhì)的匯總資料；針對該地區(qū)的一些不良地質(zhì)現(xiàn)象，給出合理科學(xué)的解答；對于建筑范圍內(nèi)巖石性質(zhì)進行深入勘測，包括其承載能力等；面對要沉降計算處理的建筑物，注意關(guān)于地基變形參數(shù)的數(shù)據(jù)，合理的對其建筑物變形特征進行預(yù)估；查明該地的所有水文情況，甚至與其埋藏的河道等建筑物，這些建筑物的存在對工程的建造是有著極大的害處；關(guān)于地下水的情況需要實際測量，要得到完整的地下水位變化圖；面對在季節(jié)性凍土區(qū)域，要能給出其標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度；合理的對其水、土腐蝕性進行判斷。

在可行性研究及初步勘測結(jié)束后，基本上可以對這一地區(qū)的工程地質(zhì)情況進行確定了，詳細(xì)勘測的主要任務(wù)就是對具體的建筑物地基進行評價，給后期的施工圖設(shè)計以及施工準(zhǔn)備好可靠的數(shù)據(jù)。在對地下防水結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，要根據(jù)地質(zhì)勘察所提供的資料明確地下水壓力，并注意和工程區(qū)域內(nèi)的地下水的歷史水位變化數(shù)據(jù)相對比，來進行確定。

2 勘察報告在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 對持力層的判斷

設(shè)計人員需要根據(jù)將要建設(shè)的建筑物的類型，結(jié)合其建筑的規(guī)模和基礎(chǔ)的地面標(biāo)高來對標(biāo)高處進行判斷，也可以確定哪類土層能夠更好的作為持力層，參考勘察報告，通過參考能夠更加明確對持力層的判斷的科學(xué)性；地基的主要受力層一定要被重點關(guān)注，對于其受力的位置及范圍進行確認(rèn)，并仔細(xì)解讀，判斷可能出現(xiàn)的問題，例如是否存在軟弱層等。

2.2 對持力層地基承載力的判斷

相關(guān)人員應(yīng)該根據(jù)勘察報告正確分析建筑物的地基承載力，判斷是否存在軟弱下臥層，如果存在，那么對軟弱下臥層的承載力的驗算程序必不可少。

2.3 對地基變形的判斷

根據(jù)相關(guān)規(guī)章制度，需要檢查工程是否采取地基變形計算，如果要使用的話，那么必須要事先準(zhǔn)備好與地基變形有聯(lián)系的各個土層的相關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)計的地基最終沉降量的提供問題，沉降經(jīng)驗值無疑是一定要關(guān)心的，要把它和經(jīng)過理論計算算出的地基變形值相對照，預(yù)防計算值與沉降經(jīng)驗值數(shù)值差別太大。

2.4 對地下水的判斷

關(guān)于當(dāng)?shù)氐叵滤|(zhì)的分析報告必須做好充分的準(zhǔn)備工作，要和有關(guān)的規(guī)定進行對比，把地下水對混凝土以及鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕情況有著完整認(rèn)識。依據(jù)施工時實際工程是否設(shè)置地下室，來進一步對地下水位等需要進行設(shè)置。

3 結(jié)構(gòu)防水設(shè)計水位和抗浮設(shè)計水位

（1）通常為了對建筑外防水功能和地下室的抗?jié)B等級進行有效的確定，工作人員在設(shè)計防水水位時應(yīng)該以地下水的最大水頭為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，具體操作標(biāo)準(zhǔn)是指在該地區(qū)歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)的最高水位的基礎(chǔ)上再加1 米：①《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計規(guī)范》（DBJ11-501）的第4.1.5 條有如下規(guī)定。如果該地下建筑物有很嚴(yán)格的防水方面要求的話，它的設(shè)防水位要對照歷史上出現(xiàn)的最高地下水位來進行確定；而對于防水設(shè)計沒有太高要求的地下建筑，一般而言，防水位的設(shè)計需要注意，應(yīng)該結(jié)合最近3 到5 年內(nèi)的最高水位和勘察工作中所在地點的實測靜止水位二者共同決定。②《北京市建筑設(shè)計技術(shù)細(xì)則》的結(jié)構(gòu)專業(yè)第3.1.8 條作了明確規(guī)定：如果在地下建筑內(nèi)包含比較重要的機電設(shè)備，或者是放有較為貴重的物品等，一旦發(fā)生進水的話都會建筑物的后期運用造成極大的影響，嚴(yán)重情況下甚至出現(xiàn)巨大財產(chǎn)損失，關(guān)于地下水位需要以及該區(qū)域71～73 年來，歷史最高水位進行確定。

（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，在計算結(jié)構(gòu)整體抗浮穩(wěn)定時必須考慮該地點的地下水位，國家層面對于該設(shè)計水位缺少具體規(guī)定；但是這一數(shù)據(jù)針對的是建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定驗算和構(gòu)件設(shè)計：①《北京市建筑設(shè)計技術(shù)細(xì)則》結(jié)構(gòu)專業(yè)的第3.1.8 條對這一方面進行了細(xì)致的規(guī)定：關(guān)于地下建筑的外墻以及它的獨立基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在進行設(shè)計時都必須考慮到承載力設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)防水位要以近3～5 年的最高水位為參考標(biāo)準(zhǔn)。②福建省對防洪設(shè)計的運行做出了明確的規(guī)定：如果建筑為比較大的工程則需要根據(jù)室外地面以上500mm高度地下室的抗浮設(shè)計水位；如果面對的是重大工程，推薦要對抗浮設(shè)計水位進行專項論證。

4 結(jié)語

工程地質(zhì)勘察報告在是工程建設(shè)中必不可少的，它是關(guān)于勘察區(qū)域的地質(zhì)情況的總體評價，也可以說是關(guān)于當(dāng)?shù)氐鼗A(chǔ)設(shè)計所給出的建議及總結(jié)。依據(jù)其勘察設(shè)計書的各項規(guī)則，對工程特點一定要做到綜合評價，和勘察的各個階段相配合，對勘察地區(qū)的工程地質(zhì)條件，它們的工程地質(zhì)問題綜合的做出總結(jié)，給出一個最為專業(yè)的工程地質(zhì)評價。